Резервування - постійне з навантаженим резервом. Застосуємо метод структурної декомпозиції і еквівалентування. Для цього попередньо складемо структурно-логічні схеми відвідав з однієї перемичкою (рис. 3. 4).
Мал. 3. 4. Структурно-логічні схеми відвідав з однієї перемичкою.
а, б, в - стадії перетворення структурно-логічної схеми.
З довідкової літератури [2] вибираємо значення інтенсивності відмов засувок λА, Б = 0,6 · 10 -4 год -1 і їх інтенсивності відновлення μА, Б = 4 · 10 -2 год -1.
Визначимо коефіцієнт готовності трубопроводів і засувок по формулі (2.15):
Оскільки з'єднання елементів в кожній секції - послідовне, то коефіцієнт готовності кожної секції визначимо за формулою (3.5) або (3.6):
Блок 1-1, як і блок 2-2, являє собою два паралельно з'єднаних елемента (секції), значить, для визначення коефіцієнта готовності блоку 1-1 і блоку 2-2 скористаємося формулою (3. 14):
З рис. 3. 4 в) видно, що система складається з двох послідовно з'єднаних блоків 1-1 та 2-2, тому для визначення коефіцієнта готовності системи застосуємо формулу (3. 5) або (3. 6):
Мал. 3. 5. Розрахункові схеми магістральних ліній водоводу.
Рішення: Побудуємо розрахункову схему для оцінки надійності насосної станції (рис. 3.6).
Мал. 3. 6. Розрахункова схема насосної станції.
1 І 6 - напірний і всмоктуючий трубопроводи; 2 і 5 - засувки; 3 - зворотний клапан; 4 - насос.
З довідкової літератури [2] вибираємо значення інтенсивності відмов насоса типу 6К-8, рівну - 2 · 10 -4 1 / ч; трубопроводів в межах станції - 10 -7 1 / ч; засувок - 4-10 -5 1 / ч; зворотного клапана - 10 -5 1 / ч. Визначимо ймовірність безвідмовної подачі розрахункової витрати води станцією протягом місяця автоматизованої роботи. За умови, що обладнання резервоване способом заміщення, вона складе:
Знайдене значення Р (t) свідчать про те, що протягом місяця можуть бути аварійні стани. Оцінимо їх тривалість, щоб зіставити з вимогами норм.
Перше аварійний стан може виникнути, коли через несправності відключені системою автоматики одночасно два насоси, а станція подає споживачеві лише частина витрат, що дорівнює 0,75qрасч. Середня тривалість перебування станції протягом місяця в цьому стані складе:
Подібне аварійний стан допускається, згідно з вимогами СНиП 2.04.02-84 [5], протягом 10 діб. При наступних аварійні стани витрата станції знижується нижче допустимого рівня забезпеченості (рівного 0,7qрасч), тому вони можуть бути віднесені до відмовним. Середня тривалість перебування станції протягом місяця в відмовних станах дорівнює:
Подібний рівень безперебійності подачі розрахункової витрати станцією гарантує зниження перерв в подачі води до тривалості, нормованої СНиП 2.04.02-84 [5]. У цьому можна переконатися, визначивши середню тривалість перебування станції протягом місяця в відмовних станах. Для аналізованого варіанта компонування станції вона знижується до:
Завдання 3.14. Система складається з 10 равнонадежних елементів, середнє напрацювання до першої відмови ТСР елемента дорівнює 1000ч. Передбачається, що справедливий експонентний закон надійності для елементів системи і основна і резервна системи равнонадежни. Необхідно знайти середній наробіток до першої відмови Тср.с системи, а також частоту відмов ас (t) і інтенсивність відмов в момент часу t = 50ч в наступних випадках:
а) нерезервованої системи;
б) дубльованої системи при постійно включеному резерві;
в) дубльованої системи при включенні резерву за способом заміщення.
Завдання 3.15. При спостереженні за роботою трьох примірників однотипної апаратури було зафіксовано по першого примірника - 6 відмов, по другому і третьому - 11 і 8 відмов, відповідно. Напрацювання першого примірника склала 180 годин, другого - 320 годин і третього - 240 годин. Визначте напрацювання на відмову.
Завдання 3.16. Система складається з 5 приладів, причому відмова будь-якого одного з них веде до відмови системи. Відомо, що перший прилад відмовив 34 рази протягом 950 годин роботи, другий - 24 рази протягом 960 годин роботи, а решта приладів протягом 210 годин роботи відмовили 4 рази. Потрібно визначити напрацювання на відмову системи в цілому, якщо справедливий експонентний закон надійності для кожного з приладів.
Завдання 3.17. Структурно-логічна схема пристрою наведена на рис. 3. 7. Передбачається, що наслідок відмов відсутня і всі елементи розрахунку равнонадежни. Інтенсивність відмов елемента λ = 1,35 · 10 -3 1 / ч. Потрібно визначити напрацювання до першої відмови резервованого пристрою.
Мал. 3. 7. Структурно-логічна схема пристрою.
Завдання 3.18. Система електропостачання насосної станції складається з чотирьох генераторів, номінальна потужність кожного з яких W = 18 кВт. Безаварійна робота ще можлива, якщо система електропостачання може забезпечити споживача потужністю 30 кВт. Необхідно визначити ймовірність безвідмовної роботи системи електропостачання протягом часу t = 600ч, якщо інтенсивність відмов кожного з генераторів λ = 0,15 · 10 3 1 / h. Необхідно також знайти середній наробіток до першої відмови системи електропостачання.